[发明专利]一种从废旧正极材料中回收铝的方法

说明书

本发明公开了一种从废旧正极材料中回收铝的方法。本发明采用的技术方案为：对废旧正极材料采用碱性铝浸出剂溶液进行铝浸出处理，得到铝浸出液；所述的铝浸出液中通入二氧化碳气体，得到氢氧化铝和碳酸盐溶液。本发明浸出得到的浸出渣可通过后续的湿法回收工序回收，避免回收过程中产生固体废弃物；过滤氢氧化铝后的滤液为碳酸盐，可以直接当碱溶液使用，避免废水产生。

技术领域

本发明属于资源综合利用领域，特别是一种从废旧正极材料中回收铝的方法。

背景技术

随着电动汽车和便携式电子设备的普及，锂电池的使用量不断增加。然而锂电池寿命仅为3-7年，近年大量锂电池已经进入报废期。废旧锂离子电池中含有易挥发、易分解的含氟电解液以及铜、钴、镍、锰等重金属元素，若不经妥善处理，易引起环境问题且危害人体健康。此外，废旧锂离子电池中的锂、钴、镍、锰等是重要的有价及战略资源。回收废旧锂离子电池可以缓解我国对进口原材料的依赖、平抑原材料的价格波动、减少环境污染，是新能源行业发展过程中的重要一环。

废旧锂电池中正极材料由聚偏氟乙烯粘结在铝箔上，正极材料与铝箔结合紧密。在使用热解分离、破碎分选等方法分离、富集正极材料的过程中，铝不可避免地会进入到正极材料中，富集的正极材料中铝含量通常可以达到0.3％至5％。在生产过程中，部分电池老化程度高，铝箔完全破碎，无法与正极材料分离，这种情况下收集的正极材料中铝含量可高达10％-20％；此外，分离的铝箔通常氧化铝含量高，且含有Co、Ni等杂质，难以直接再生利用。

由于硫酸盐、正极前驱体、正极材料等再生产品对铝含量要求十分严格，因此在回收过程中必须要将铝与钴、镍、锰、锂分离。为此，可以通过先将正极材料浸出得到浸出液，再将浸出液的pH值调节至4.5左右，通过铝沉淀去除的方式将铝分离，使用这种方法产生的铝渣沉淀中镍、钴含量较高，具有浸出毒性，为危险废物，处理成本较高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的旨在提供一种不产生危险固废及废水的废旧正极材料中回收铝的方法。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种从废旧正极材料中回收铝的方法，其对废旧正极材料采用碱性铝浸出剂溶液进行铝浸出处理，得到铝浸出液；所述的铝浸出液中通入二氧化碳气体，得到氢氧化铝和碳酸盐溶液，所述碱性铝浸出剂溶液的浓度为3g/L-90g/L，铝浸出处理时的温度为70℃-120℃。

可选地，所述废旧正极材料为含铜废旧正极材料。

可选地，所述碱性铝浸出剂选自碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的任意一种或多种的混合物。

可选地，所述碱性铝浸出剂为碳酸钠或/和碳酸钾与氢氧化钠或/和氢氧化钾的混合物，质量比为(2-8)：(2-9)。

可选地，所述碱性铝浸出剂溶液的浓度为3g/L-50g/L。

可选地，铝浸出处理时的温度为85℃-95℃。

可选地，所得的氢氧化铝煅烧得到氧化铝产品。

可选地，通二氧化碳气体时体系温度为20℃-50℃，优选为20℃-40℃。

可选地，通二氧化碳气体后控制体系终点pH值为7-11，优选为8-9。

可选地，通二氧化碳气体时间为5min-30min，优选为5min-15min。

可选地，所述的铝浸出处理时，时间为30min-120min，优选为60min-120min。

可选地，所述废旧正极材料采用碱性铝浸出剂溶液进行铝浸出处理之前，需破碎并研磨到粒径在2.0mm以内。

可选地，所述碳酸盐溶液蒸发结晶得到碳酸盐产品。

相比现有技术，本发明具有的有益效果如下：